電力系統(tǒng)的防雷簡(jiǎn)介

1、1,我國(guó)電力系統(tǒng)防雷簡(jiǎn)介,,2,雷電的簡(jiǎn)介,3,這就是壯觀的雷電,,由此可見(jiàn)雷電的放電通道是彎曲的。,4,雷電形成的原因,雷雨云 一般專(zhuān)業(yè)書(shū)中講的雷雨云就是指積雨云。云的形成過(guò)程是空氣中的水汽經(jīng)由各種原因達(dá)到飽和或過(guò)飽和狀態(tài)而發(fā)生凝結(jié)的過(guò)程。使空氣中水汽達(dá)到飽和是形成云的一個(gè)必要條件，其主要方式有：① 水汽含量不變，空氣降溫冷卻； ② 溫度不變，增加水汽含量； ③ 既增加水汽含量，又降低溫

2、度。,5,雷云由強(qiáng)大的潮濕的熱氣流不斷上升進(jìn)入稀薄的大氣層冷凝的結(jié)果。強(qiáng)烈的上升氣流穿過(guò)云層，水滴被撞分裂帶電。輕微的水沫帶負(fù)電，被風(fēng)吹的較高，形成大塊的帶負(fù)電的雷云；大滴水珠帶正電，凝聚成雨下降，或懸浮在云中，形成一些局部帶正電的區(qū)域。雷云的底部大多帶負(fù)電，它在地面上會(huì)感應(yīng)出大量的正電荷。這樣，在帶有大量不同極性或不同數(shù)量電荷的雷云之間，或者雷云與大地之間就形成強(qiáng)大的電場(chǎng)。隨著雷云的發(fā)展和運(yùn)動(dòng)，一旦空間電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)大氣游離放電的臨界電

3、場(chǎng)強(qiáng)度就會(huì)發(fā)生云間或云對(duì)大地的放電。,,6,雷電的放電過(guò)程,雷電的放電過(guò)程 包括三個(gè)階段先導(dǎo)放電主放電余輝放電,7,,,+ + + + + + + + + ++ + + + + + + + + +,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,一次雷電放電可能有多個(gè)分量，但每個(gè)分量都包括三個(gè)階段。,,,,,,,,,,,,,,,,,流注停頓形成先導(dǎo)，先導(dǎo)分級(jí)向前發(fā)展，流注最后一次停頓后

4、形成主放電，主放電階段產(chǎn)生了閃電和雷聲，但僅有30%的電荷復(fù)合掉，70%的電荷在余輝階段復(fù)合。,8,任一時(shí)刻，全球表面連續(xù)發(fā)展著大約1000個(gè)雷暴。地球上每天約發(fā)生800萬(wàn)次云對(duì)地的閃電，平均每秒鐘有100次。雷暴發(fā)展的波動(dòng)每天總是向西移動(dòng)。,,9,雷電活動(dòng)強(qiáng)度,一個(gè)地區(qū)的雷電活動(dòng)強(qiáng)度，用雷電日和雷電小時(shí)表示。雷電日（雷電小時(shí)）是指一年中有雷電的日數(shù)（小時(shí)數(shù)），在一天或一小時(shí)內(nèi)只要聽(tīng)到雷聲就作為一個(gè)雷電日或一個(gè)雷電小時(shí)。,10,注意！

5、雷電同樣會(huì)向平坦的海平面放電。,11,雷電放電的種類(lèi),1. 直擊雷2. 感應(yīng)雷3. 傳導(dǎo)雷,12,直擊雷,直擊雷：雷直接擊于被擊物上，被擊物可能是建筑物、樹(shù)木或人等。雷電流：雷流過(guò)低接地電阻（小于30歐）被擊物時(shí)的電流。我國(guó)測(cè)得的最大雷電流幅值為300KA。,13,感應(yīng)雷,感應(yīng)雷：由于電磁感應(yīng)形成的電壓升高。感應(yīng)雷幅值一般不超過(guò)500KV，對(duì)110KV及以上的線路不能構(gòu)成威脅。感應(yīng)雷也是造成低壓電器設(shè)備損壞的主要雷害之一

6、。,,,,14,傳導(dǎo)雷,傳導(dǎo)雷：又稱(chēng)入侵波，是雷擊于導(dǎo)線后，雷電流沿導(dǎo)線傳播、并入侵被保護(hù)設(shè)備。傳導(dǎo)雷是造成低壓電器設(shè)備損壞的主要雷害之一。,15,雷電對(duì)人的危害方式,在我國(guó)每年因雷擊造成的人員傷亡估計(jì)為3000—4000人財(cái)產(chǎn)損失估計(jì)在50—100億左右。 1.直接雷擊 2.旁側(cè)閃絡(luò) 3.接觸電壓 4.跨步電壓,16,人遭直接雷擊的案例,參加足球賽的兩名隊(duì)員正并

7、排站著相互盯著對(duì)方時(shí)遭到雷擊，電流從頭部流到腳，雖然在兩人身上都未發(fā)現(xiàn)燒灼痕跡，但在他們身體相鄰側(cè)留有樹(shù)枝狀電花圖。救治無(wú)效，兩人死亡。,17,接觸電壓,兩個(gè)婦女正在一棵高大的云杉樹(shù)下避雨，閃電突然擊中了那棵大樹(shù)，當(dāng)時(shí)一個(gè)人是背靠樹(shù)站著，她的衣服并未損壞，但在頭右邊有4厘米╳4厘米一塊頭發(fā)被燒焦了，變成了灰色。在這塊皮膚中有像擦傷的痕跡。在樹(shù)干上樹(shù)皮被燒壞很長(zhǎng)的一條，長(zhǎng)度是從樹(shù)頂開(kāi)始一直到離地約158厘米的地方，正與死者身高相同。另一個(gè)

8、婦女當(dāng)時(shí)正用右手扶著那棵樹(shù)，她僅失去知覺(jué)十到十五分鐘，她的下肢有兩三個(gè)小時(shí)不會(huì)動(dòng)而且沒(méi)有知覺(jué)，她的身體以及腳上有燒傷，經(jīng)過(guò)治療，兩天以后就出院了。,Take Care !,18,,跨步電壓 2000年6月17中午12時(shí)50—55分，上海 市郊一村民顧某和妻子在水稻田正在插秧 時(shí)遭雷擊，顧某當(dāng)場(chǎng)身亡，距其3—4米處的妻子雙腳有發(fā)麻的感覺(jué)，據(jù)對(duì)雷擊發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)觀察，雷擊點(diǎn)四周空曠，在周?chē)?50—200米范圍內(nèi)無(wú)任何建筑

9、物和高大的物體（如樹(shù)木等）。另?yè)?jù)死者妻子講述，雷擊發(fā)生時(shí)在死者身上有一團(tuán)火光出現(xiàn)，除衣服濕透外，其他雷擊痕跡不明顯。,19,,,旁側(cè)閃絡(luò)1、一個(gè)士兵騎車(chē)經(jīng)過(guò)一棵樹(shù)時(shí)被雷擊中，他回憶當(dāng)時(shí)的情景說(shuō)：好像挨了一拳恨擊，他看見(jiàn)一道火光從樹(shù)向他射過(guò)來(lái)，自行車(chē)把帶了電。他的皮膚完好無(wú)損，沒(méi)有燒傷的痕跡。 2、七個(gè)兒童在帳篷里避雨時(shí)，帳篷柱子被雷擊中。五個(gè)幸存者都沒(méi)反映受傷，但死亡的兩個(gè)兒童左臉以及身體上都有燒傷的地方，在他們的小腳趾上都有電流流

10、過(guò)的痕跡。3、旁側(cè)閃絡(luò)是由于人與雷電流泄放通道之間的電位差較高，引起氣隙擊穿造成的。 4、旁側(cè)閃絡(luò)一般發(fā)生在樹(shù)下或金屬附近，因而打雷時(shí)不要在樹(shù)下避雨也要遠(yuǎn)離金屬等可導(dǎo)電物體。,20,雷擊使人傷亡的生理原因,心跳停止 雷擊致死的第一個(gè)重要生理效應(yīng)是人的心臟停止供血，人的心臟有兩個(gè)心室，左心室使血液流經(jīng)全身，右心室使血液流經(jīng)肺部，正常人的兩個(gè)心室的肌肉都是同時(shí)收縮和同時(shí)舒張以產(chǎn)生規(guī)律性的壓力造成血液循環(huán)。當(dāng)電流通過(guò)心肌時(shí)，破壞了這

11、種協(xié)調(diào)，各心室獨(dú)立工作，不做有規(guī)律的收縮，而是做軟弱的不規(guī)則的顫動(dòng)，醫(yī)學(xué)上稱(chēng)為纖維性顫動(dòng)。出現(xiàn)這種生理效應(yīng)時(shí)，血液停止循環(huán)，約4分鐘即可導(dǎo)致死亡。,21,,呼吸停止 電擊的第二個(gè)生理效應(yīng)是使呼吸停止。造成呼吸停止可分為兩種情況。第一種是電流通過(guò)胸部，使肌肉收縮，阻礙了呼吸運(yùn)動(dòng)，由于電流持續(xù)時(shí)間不過(guò)是十分之幾毫秒，所以人能很快恢復(fù)呼吸，沒(méi)有生命危險(xiǎn)。第二種則是雷電流通過(guò)腦下部的呼吸中樞，就要長(zhǎng)期停止呼吸

12、了。不過(guò)這種情況，?？梢栽诶讚艉筮M(jìn)行人工呼吸搶救過(guò)來(lái)，只要沒(méi)有停止血液循環(huán)或發(fā)生其他并發(fā)癥就好。,22,雷擊的急救方法,1.人工呼吸 對(duì)于停止呼吸的人，要及早進(jìn)行人工呼吸搶救工作，要有耐心，堅(jiān)持一二天都有可能救活。人工呼吸越早越好，因?yàn)槿四X缺氧時(shí)間超過(guò)十分鐘就有致命危險(xiǎn)。 2.體外心臟按摩法,23,個(gè)人防雷知識(shí),打雷時(shí)盡量不要在戶(hù)外活動(dòng)，若在戶(hù)外不要高舉帶金屬的物體，不要在孤立的物體旁邊或下面避雨，不要站在又高又尖的地方和水

13、陸交界處。當(dāng)在戶(hù)外看見(jiàn)閃電幾秒鐘內(nèi)就聽(tīng)見(jiàn)雷聲時(shí)，說(shuō)明正處于近雷暴的危險(xiǎn)環(huán)境，此時(shí)應(yīng)停止行走，兩腳并攏并立即下蹲，不要與人拉在一起。在建筑物內(nèi)不要靠近外露金屬導(dǎo)體和電氣設(shè)備，不要使用有外接天線的電視和收音機(jī)、不要打電話(huà)。,24,防雷的發(fā)展,1.我國(guó)古代防雷技術(shù) 2.近代防雷技術(shù) 3.現(xiàn)代防雷技術(shù),25,中國(guó)古代防雷,人類(lèi)對(duì)雷電采取防護(hù)措施，最早可追溯到12世紀(jì)。我國(guó)湖南尚存的岳陽(yáng)慈氏塔（約在

14、1100年重建），自塔頂有六條鐵鏈六個(gè)角下垂至地面上一點(diǎn)高度，可用來(lái)防止雷擊損壞。有的古塔還將此類(lèi)鐵鏈沉入井，實(shí)現(xiàn)良好接地。中國(guó)古代屋宇頂上的龍嘴伸出舌須，或許是人們寄希望于防止龍抓（雷擊）。,26,“雷火煉殿”與防雷,所謂“雷火煉殿”是指這樣一種情景。過(guò)去，每當(dāng)雷雨交加時(shí)，武當(dāng)山主峰天柱峰絕頂上的金殿周?chē)茁曊鹛?，電閃撕地，無(wú)數(shù)盆大的火球在金殿周?chē)鷣?lái)回滾動(dòng)，雨過(guò)天睛后，大殿金光燦爛，象被洗過(guò)一樣，道士們認(rèn)為這是天帝為了保持

15、金殿的圣潔不被污染而進(jìn)行的天工洗煉，從而使金殿更加完美。 　 　　“雷火煉殿”是自然界雷電現(xiàn)象的正常反映，也是我國(guó)古代人們獨(dú)具匠心的結(jié)果，一方面有防雷的效果，另一方面又使道教圣地武當(dāng)山上出現(xiàn)了如此壯觀的情景。,27,,武當(dāng)山地處華中腹地，氣候溫和，土壤肥沃，雨量適中，南北植物均能在這里生長(zhǎng)，數(shù)千種植物組成的茫茫林海，郁郁蔥蔥，終年長(zhǎng)青。武當(dāng)山主峰天柱蜂，海拔1612米，登上天柱峰絕頂，人們仿佛進(jìn)入了云端。雷雨天，云層與天柱峰絕頂更近

16、，落雷時(shí)有發(fā)生。在這樣一座道教圣地的深山絕頂上建筑大殿，既要表現(xiàn)“雷公雨師”顯靈的玄妙色彩，又要使建筑物有防雷效果。1416年秋，我國(guó)古代勞動(dòng)人民在天柱峰絕頂上建筑了金殿。金殿面闊進(jìn)深均為三間，高5.54米，長(zhǎng)4.4米，寬3.15米，不僅規(guī)模宏大，而且全為銅鑄鎏金。重檐迭脊，翼角飛舉，脊飾珍禽異獸，堪稱(chēng)銅鑄工藝的奇跡。武當(dāng)山重巒迭嶂，氣候多變，異?；靵y的風(fēng)向使云層之間摩擦頻繁而帶大量電荷。,28,,金殿建在天柱峰絕頂上是一座龐大的導(dǎo)電體

17、。每當(dāng)大量帶電積雨云向金頂運(yùn)動(dòng)時(shí)，云層與金殿頂部之間形成了巨大的電勢(shì)差，又因?yàn)榻鸬铐敳砍癸椡?，曲率都不太大，?dāng)電勢(shì)差達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，就會(huì)使空氣電離，產(chǎn)生電弧，這就是閃電。同時(shí)強(qiáng)大電弧使周?chē)諝鈩×遗蛎浂?，于是電弧發(fā)生變形而形成火球，并發(fā)出雷鳴，這就出現(xiàn)了“雷火煉殿”的奇觀。但是脊飾本身曲率較大，在一定程度上又起到了避雷針的作用，在電勢(shì)差過(guò)大的時(shí)候，能使部分電荷放電，不會(huì)由于“雷火煉殿”的程序過(guò)猛而使金殿受壓變形?！　?金殿

18、歷經(jīng)500多年風(fēng)雨雷電，至今仍輝煌燦爛。它突出地表現(xiàn)了我國(guó)幾千年來(lái)的優(yōu)秀文化傳統(tǒng)和中華民族特有的科學(xué)風(fēng)姿。,29,近代研究防雷的三位先驅(qū),由于雷擊會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)災(zāi)害，因此，人類(lèi)很早就與雷害進(jìn)行斗爭(zhēng)。其中取得卓越成就的有18世紀(jì)中葉著名科學(xué)家 富蘭克林(Franklin)； M·B·羅蒙諾索(JIOMOHOCOB)； L·B·黎赫曼(PHXMAH)。 他們通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)建立了雷

19、電學(xué)說(shuō)，認(rèn)為雷擊是云層中大量陰電荷和陽(yáng)電荷迅速中和而產(chǎn)生的現(xiàn)象；并且創(chuàng)立了避雷理論，發(fā)明了避雷針。他們?nèi)〉玫倪@些科學(xué)成就，已為人類(lèi)作出了重大的貢獻(xiàn)。,30,富蘭克林與避雷針,1752年6月的一個(gè)下午，美國(guó)費(fèi)城的上空烏云翻滾， 不時(shí)閃爍著青白色的電光，一場(chǎng)大雷雨即將來(lái)臨。富蘭克林和他的兒子一起乘著風(fēng)勢(shì)，將一只 頂端綁著金屬絲、金屬絲連著細(xì)繩、細(xì)繩連著綢帶、綢帶和繩子之間掛有一把鑰匙的風(fēng)箏放上了天。然后，他倆躲在草棚的屋檐下，手

20、中緊握著沒(méi)有被雨水淋濕的綢帶，觀察著風(fēng)箏的動(dòng)靜。 突然，一道閃電掠過(guò)只見(jiàn)風(fēng)箏引繩上的金屬絲一下子豎了起來(lái)，這說(shuō)明雷電已通過(guò)風(fēng)箏和引繩傳導(dǎo)了下來(lái)。富蘭克林于是用手去碰那鑰匙，“哧”的一聲，一個(gè)電火花在手指與鑰匙 之間閃過(guò)，同時(shí)他的手指感到了一陣刺痛。富蘭克林顧不得疼痛，趕緊叫兒子拿來(lái)萊頓瓶（一種舊式電容器），并迅速把引繩上的鑰匙和萊頓瓶連接起來(lái)，頓時(shí)，萊頓瓶火花四射，說(shuō)明萊頓瓶充電了。,31,,避雷針是一種引雷裝置，它歪變

21、了空間電場(chǎng)，改變了先導(dǎo)發(fā)展的路徑，引雷于自身，使周?chē)槐Ｗo(hù)物受到保護(hù)。一百五十多年前發(fā)明的避雷針今天仍被廣泛使用 。,32,現(xiàn)代防雷技術(shù),避雷針最開(kāi)始只用在建筑防雷上，且當(dāng)時(shí)人們也只注意建筑防雷。在20世紀(jì)之初，因?yàn)殡娦藕碗娏Φ陌l(fā)展，促使防雷技術(shù)有了新的發(fā)展。 19世紀(jì)80年代末就出現(xiàn)第二種避雷裝置——導(dǎo)電器，它實(shí)際上是一個(gè)火花間隙。在富蘭克林時(shí)代，只注重直擊雷的災(zāi)禍，20世紀(jì)之后，電力部門(mén)注意到感應(yīng)雷（或者叫雷電的二次效應(yīng)）的禍害。德

22、國(guó)W.Peterson（1914）提出用接地避雷線防雷的理論。,33,,1922年美國(guó)西屋公司制成自動(dòng)閥型避雷器，1927年美國(guó)開(kāi)始采用非游離氣體遮斷工頻續(xù)流的管型避雷器，20世紀(jì)50年代初磁吹閥型避雷器問(wèn)世。1968年日本大阪松下電器研制出新一代的無(wú)間隙避雷器，它實(shí)質(zhì)上是一種金屬氧化物非線性電阻，現(xiàn)在它已成為避雷器的主流了。,34,電力系統(tǒng)避雷器的發(fā)展,1.保護(hù)間隙2.管型避雷器3.普通閥型避雷器4.瓷吹閥型避雷器5.氧化鋅避

23、雷器,35,最原始的避雷器---保護(hù)間隙,19世紀(jì)80年代末才出現(xiàn)了最原始的避雷器保護(hù)間隙。保護(hù)間隙是利用高溫電弧使空氣受熱上升吹弧，和利用電弧自身產(chǎn)生的電動(dòng)力吹弧，最終使電弧熄滅。但保護(hù)間隙有： 1. 過(guò)電壓消失后間隙流過(guò)工頻續(xù)流； 2. 伏秒特性陡且分散性大； 3. 有截波產(chǎn)生等缺點(diǎn)。,36,管型避雷器,20世紀(jì)20年代末，研制了一種能自動(dòng)熄弧的管型避雷器 。管型避雷器是利用工頻電流流過(guò)間隙時(shí)使產(chǎn)氣材料受熱分解出大

24、量氣體吹弧，使電弧熄滅。管型避雷器的實(shí)質(zhì)還是具有一定滅弧能力的保護(hù)間隙，因此同樣有：伏秒特性陡且分散性大；容易形成截波的缺點(diǎn)。20世紀(jì)80年代初我國(guó)研制了一種新型的管型避雷器。新型的管型避雷器是利用雷電流產(chǎn)氣滅弧，因而沒(méi)有續(xù)流。,管型避雷器,37,普通閥型避雷器,普通閥型避雷器的保護(hù)作用是利用SiC閥片的非線性特性，在過(guò)電壓下電阻變的很小，可大量泄放雷電流限制過(guò)電壓。如果避雷器的殘壓低于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐壓被保護(hù)設(shè)備得到保護(hù)。而在雷電壓

25、過(guò)后電阻變大限制工頻續(xù)流，在工頻續(xù)流第一次過(guò)零時(shí)電弧熄滅。普通閥型避雷器不但可以使間隙可靠滅弧，還限制了截波的產(chǎn)生。,38,瓷吹避雷器,磁吹避雷器是利用磁場(chǎng)使電弧旋轉(zhuǎn)或拉長(zhǎng)來(lái)加強(qiáng)去游離以提高滅弧能力的避雷器。建國(guó)初期我國(guó)電力系統(tǒng)使用的瓷吹避雷器都是蘇改產(chǎn)品。到了1980年，我國(guó)的西安磁電廠生產(chǎn)出500KV的線路型（FCX）和電站型(FCZ)磁吹避雷器。,39,氧化鋅避雷器,磁吹避雷器只是通過(guò)改進(jìn)間隙來(lái)改善避雷器的保護(hù)性能，而氧化鋅避雷器

26、則通過(guò)改進(jìn)閥片來(lái)提高保護(hù)性能。氧化鋅電阻片的通流容量為碳化硅的4倍。氧化鋅線性電阻的非線性非常優(yōu)異。所以氧化鋅避雷器具有保護(hù)特性好、通流容量大、動(dòng)作反應(yīng)快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小和重量輕等特點(diǎn)。,40,220kV 110kV 66kV 35kV 10kV 6kV 0.22-0.5kV,0.22-220kV 交流系統(tǒng)用瓷套式無(wú)間隙金屬氧化物避雷器,你看這是什么？,41,33kV 66kV 110kV 220kV

27、,35～220kV交流輸電線路用復(fù)合外套有串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器,33kV 66kV 110kV 220kV,35～220kV交流系統(tǒng)用復(fù)合外套無(wú)間隙氧化鋅避雷器,42,我國(guó)輸電線路的情況,截至2003年底，我國(guó)66kV及以上的輸電線路總長(zhǎng)度約為38.6萬(wàn)km，其中110kV輸電線路（包括66kV）為19.4萬(wàn)km，220kV輸電線路16.3萬(wàn)km，330kV輸電線路1.3萬(wàn)km，500kV輸電線路3.9萬(wàn)km，500kV直流

28、輸電線路為0.35萬(wàn)km。,43,輸電線路經(jīng)常遭受雷擊。國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)表明，高壓輸電的總跳閘次數(shù)中，雷電引起的次數(shù)占40％-70％。,44,輸電線路的雷害方式,1. 雷擊桿塔；2. 雷擊避雷線 檔距中央；3. 雷電繞過(guò)避雷 線直擊導(dǎo)線 （即繞擊）；,45,架設(shè)避雷線是輸電線路的基本防雷措施,避雷線主要作用為防止雷直擊導(dǎo)線；此外還有以下作用：1.對(duì)塔頂雷擊起分流作用，從而減低塔頂電位；2

29、.對(duì)導(dǎo)線有耦合作用，從而降低絕緣子串上的電壓；3.對(duì)導(dǎo)線有屏蔽作用，從而降低導(dǎo)線上的感應(yīng)電壓。,46,輸電線路的防雷性能,輸電線路的防雷性能的優(yōu)劣主要由耐雷水平和雷擊跳閘率來(lái)衡量。雷擊線路時(shí)線路絕緣不發(fā)生沖擊閃絡(luò)的最大雷電流幅值稱(chēng)為“耐雷水平”，單位kA。線路的耐雷水平越高，線路絕緣發(fā)生沖擊閃絡(luò)的機(jī)會(huì)越小。100km線路每年由雷擊引起的跳閘次數(shù)稱(chēng)為“雷擊跳閘率” ，這是衡量線路防雷性能的綜合指標(biāo)。,47,線路型避雷器的應(yīng)用,為了減小線

30、路的雷擊事故，提高供電可靠性，自1980年開(kāi)始，國(guó)外開(kāi)展了應(yīng)用避雷器來(lái)降低線路雷擊事故的研究，并已成功應(yīng)用到輸電線路上。,這是110kV的氧化鋅避雷器,48,,發(fā)電廠、變電所的防雷 雷害可能來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面：1.雷直擊于發(fā)電廠、變電所；2.雷擊線路，沿線路向發(fā)電廠、變電所入侵的雷電波。 防雷措施： 對(duì)直擊雷的防護(hù)，一般采用避雷針和避雷線。對(duì)入侵波的防護(hù)，一般安裝氧化鋅避雷器。,49,,50,電力系統(tǒng)過(guò)電壓的分

31、類(lèi),工頻過(guò)電壓：① 空載線路的電容效應(yīng)引起的工頻電壓的升高；② 不對(duì)稱(chēng)短路引起的工頻電壓升高；③ 甩負(fù)荷引起的工頻電壓升高；操作過(guò)電壓；① 切空載線路過(guò)電壓；② 合空載線路過(guò)電壓； ③ 切空載變壓器過(guò)電壓；④ 中性點(diǎn)不接地的弧光接地過(guò)電壓。諧振過(guò)電壓：① 線性諧振過(guò)電壓；② 鐵磁諧振過(guò)電壓；③ 參數(shù)諧振過(guò)電壓。,51,氧化鋅避雷器的發(fā)展,1.氧化鋅避雷器的優(yōu)點(diǎn)2.當(dāng)今電力系統(tǒng)對(duì)避雷器的要求3.無(wú)間隙氧化鋅避雷

32、器和有間隙氧化鋅避雷器的性能比較4.氧化鋅避雷器的新課題,52,當(dāng)今電力系統(tǒng)對(duì)避雷器的要求,① 具有完全的防雷功能，即對(duì)雷電陡波和雷電幅值同樣有限壓保護(hù)作用；② 防雷保護(hù)作用下不會(huì)造成電力網(wǎng)接地故障或相間短路故障；③ 防雷保護(hù)作用不應(yīng)有短路電流或工頻續(xù)流等工頻能源浪費(fèi)； ④ 動(dòng)作特性應(yīng)具有長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性，免受暫態(tài)過(guò)電壓的危害；⑤ 應(yīng)具有連續(xù)沖擊保護(hù)能力；⑥ 應(yīng)具有較小的外型尺寸，小型輕量化更便于室內(nèi)手車(chē)柜使用；⑦ 應(yīng)具

33、有20年使用壽命；⑧ 最好能帶脫離器監(jiān)察，當(dāng)其失效時(shí)自動(dòng)退出運(yùn)行。,53,無(wú)間隙氧化鋅避雷器和串間隙氧化鋅避雷器,54,氧化鋅避雷器的新課題,1.高電位電阻片2.復(fù)合絕緣外套的老化問(wèn)題3.機(jī)械耐受性能測(cè)試問(wèn)題,55,高電位電阻片,國(guó)內(nèi)氧化鋅電阻片梯度約200V/mm。而日本已研制出大容量、高梯度的氧化鋅電阻片，梯度可達(dá)400V/mm。研制出高電位梯度的電阻片，可以減小50％的閥片體積和簡(jiǎn)化避雷器的結(jié)構(gòu)。提高氧化鋅避雷器的性能。

34、,56,復(fù)合絕緣外套的老化問(wèn)題,自上世紀(jì)80年代開(kāi)始研制復(fù)合絕緣外套避雷器以來(lái)，迄今復(fù)合外套避雷器在國(guó)內(nèi)外都得到了廣泛的發(fā)展。復(fù)合外套避雷器具有很強(qiáng)的耐污性憎水性和抗老化性，外殼不會(huì)因?yàn)殡娀驘岬倪^(guò)載作用而破裂或爆破，與傳統(tǒng)的瓷套相比，復(fù)合外套避雷器的質(zhì)量減輕了50％，長(zhǎng)度減少了25％。復(fù)合外套避雷器空腔充硅橡膠，而硅橡膠老化問(wèn)題嚴(yán)重，而且各材料膨脹系數(shù)不一樣，易形成氣體間隙，降低絕緣水平。向空腔充硅橡膠時(shí)會(huì)形成氣泡，導(dǎo)致局部放電。,57

35、,機(jī)械耐受性能測(cè)試問(wèn)題,以前避雷器的外套是瓷套，相對(duì)而言，瓷外套是“ 剛體”，復(fù)合外套則為“ 彈性體”。進(jìn)行機(jī)械負(fù)載實(shí)驗(yàn)時(shí)，瓷外套的斷裂等于破壞，未斷裂等于耐受，界限很分明。而對(duì)復(fù)合外套而言，斷裂的情況的較少，更多的情況是變形（有彈性成份，也有非彈性成份）。何種變形是破壞？何種變形是耐受呢？界限極不分明。為了進(jìn)行科學(xué)的判斷，必須合理的規(guī)定破壞和耐受的分界線，這需要一定的研究和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，目前都國(guó)很缺乏。更何況，變形還可能影響避雷器的密封、

36、局部放電等其它性能。,58,特高壓輸電線路,特高壓輸電的研究始于20世紀(jì)60年代后半期，蘇聯(lián)于1985年建成了第一條特高壓輸電線路，電壓等級(jí)為1150kV。我國(guó)是從1986年開(kāi)始立項(xiàng)研究特高壓輸電技術(shù)。到2007年，我國(guó)第一條1000kV輸電線路將建成投產(chǎn)。,,59,雷電探測(cè)與定位系統(tǒng),雷電探測(cè)定位系統(tǒng)對(duì)方圓幾十萬(wàn)平方公里內(nèi)的云地閃定位，給出成閃的時(shí)間、閃電的準(zhǔn)確位置及強(qiáng)度，它不僅為“躲”雷提供條件，而對(duì)電力系統(tǒng)及時(shí)消除雷擊的禍害有非常

37、重要的意義。例如，高壓輸電網(wǎng)的很多線路是在荒無(wú)人煙、交通不便的山谷森林地區(qū)，線路被雷擊損壞，查起來(lái)比較困難、費(fèi)時(shí)，停電所引起的經(jīng)濟(jì)損失比線路本身的價(jià)值大得多，有了落閃點(diǎn)的信息，就可以迅速確定被雷擊線路的地點(diǎn)，派人及時(shí)檢修。,60,可控放電避雷針,可控放電避雷針是武漢高壓研究所經(jīng)長(zhǎng)期研究和大量的高壓實(shí)驗(yàn)而取得的最新研究成果。它的保護(hù)原理：以變化緩慢的小電流上行雷閃放電形式釋放雷云電荷，避免強(qiáng)烈的下行雷閃放電危害被保護(hù)對(duì)象?？煽胤烹娪嗅橆^、

38、接地引下線、接地裝置組成。它的針頭不再是單針，而是由主針、動(dòng)態(tài)環(huán)、貯能裝置組成。,61,提前放電避雷針,提前放電避雷針在歐洲普遍采用，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化（NFC17-102）。相對(duì)于傳統(tǒng)的避雷針來(lái)講，該種避雷針不等雷電場(chǎng)強(qiáng)增加到一定的程度就能夠提前放電，保護(hù)半徑更大，降低了每次接閃時(shí)的雷電流脈沖強(qiáng)度，減少了雷電感應(yīng)引起的二次效應(yīng)，更為安全。,62,半導(dǎo)體少長(zhǎng)針消雷裝置（SLE）,半導(dǎo)體少長(zhǎng)針消雷裝置是一種新型直擊雷 產(chǎn)品。經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)

39、際運(yùn)行（已累計(jì)10000多塔·年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)），其性能優(yōu)于目前國(guó)內(nèi)外各類(lèi)防雷裝置。SLE利用半導(dǎo)體材料的非線性，改變雷電發(fā)展過(guò)程，延緩雷擊放電時(shí)間，減少雷電流的幅值和陡度，從而有效地保護(hù)了被保護(hù)物體及內(nèi)部的各種強(qiáng)、弱電設(shè)備。半導(dǎo)體少長(zhǎng)針的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，在雷云電場(chǎng)下發(fā)生強(qiáng)烈的電暈放電，籍布滿(mǎn)在空中的空間電荷產(chǎn)生屏蔽效應(yīng)，并中和雷云電荷，以達(dá)到降低雷擊發(fā)生的概率。,63,半導(dǎo)體少長(zhǎng)針消雷裝置 限流避雷針,預(yù)防電避雷針,64,無(wú)電磁